기어용 강재: 장비 제조의 핵심 필수 소재

I. "전동의 초석" – 기어강

1. 정의
기어강은 기어 제조에 사용될 수 있는 강재의 총칭입니다. 이러한 유형의 강재는 사용 요구 사항에 따라 열처리 후 일반적으로 우수한 강도, 경도 및 인성을 갖추거나, 표면 내마모성과 함께 인성이 있고 충격에 강한 코어를 나타냅니다.

2. 분류
탄소 및 합금 함량에 따라 기어강은 20강과 같은 저탄소강, 20Cr 및 20CrMnTi와 같은 저합금강, 35강 및 45강과 같은 중탄소강, 그리고 40Cr, 42CrMo 및 35CrMo와 같은 중합금강으로 분류할 수 있습니다.

합금 계열에 따라 기어강은 Cr-Mn-Ti 계열, Cr 계열, Mn-Cr 계열, Cr-Mo 계열, Cr-Mn-B 계열 및 Cr-Ni-Mo 계열로 분류할 수 있습니다.

중국: 전통적인 기어강 등급은 구소련 표준을 따르며, 가장 일반적으로 사용되는 것은 Mn 계열과 Mn-Cr 계열입니다. 가장 대표적인 등급은 20CrMnTi와 20CrMo입니다. 국가 표준 GB/T 3077-2015, GB/T 5216-2014, GB/T 33160-2016 및 기어 산업 협회 표준 CGMA 001-2012 "차량용 기어강 기술 조건"은 기어강에 대한 기술 요구 사항을 명시하고 있으며, 이 중 GB/T 33160은 주로 풍력 발전용 기어강을 다룹니다.

일본: 기어강은 실제 용도에 따라 세분화되며, 주로 Cr 계열, Cr-Mo 계열 및 Ni-Cr-Mo 계열로 구성됩니다. 예를 들어, Cr 계열(SCr415 등)은 주로 소형 차량의 변속기 기어에 사용됩니다. Cr-Mo 계열(SCM420 등)은 소형 자동차 리어 액슬의 구동 및 피동 기어에 적용됩니다(이 중 Mo 함량이 더 높은 SCM822는 중형 차량 리어 액슬 구동 및 피동 기어에 사용됨). Ni-Cr-Mo 계열(SNCM415 등)은 높은 경화능과 코어 인성이 요구되는 중장비 차량에 사용됩니다. 일본 표준 JIS G4052는 기어강의 주요 기술 요구 사항을 명시합니다.

미국: 소형 차량 변속기에는 Mo강 4023이 주로 사용됩니다. 중형 차량 변속기 기어 및 리어 액슬 구동 및 피동 기어에는 8260 및 8720과 같이 Ni 함량이 낮은 강재가 주로 사용됩니다. 중장비 차량의 경우 4320과 같이 Ni 함량이 높은 강재 및 8822와 같이 Mo 함량이 높은 강재가 주로 사용되며, 일부 중장비 차량에는 붕소 함유 94B17이 사용됩니다. 미국 표준 SAE J1268 및 ASTM A304는 기어강의 주요 기술 요구 사항을 명시합니다. 독일: 주로 Mn-Cr 계열, Cr-Mo 계열, ZF 계열(B가 첨가된 Mn-Cr 계열), Cr-Ni-Mo 계열 등이 포함되며, 예로는 17CrNiMo6가 있습니다. 기어강의 주요 기술 요구 사항은 독일 표준 DIN EN 10084 및 DIN 17210에 명시되어 있습니다.

3. 생산 공정
중국의 기어강 생산 공정 경로는 기본적으로 두 가지 유형으로 나뉩니다.
(1) 전기로(또는 전로) + LF(또는 VAD 또는 RH) 정련 → 주형 주조 → 1차 압연(또는 단조)으로 블룸/빌릿 생산 → 개방형 또는 반연속 압연기로 마무리 압연 → 마무리 처리 → 검사 및 입고;
(2) UHP(초고전력 청정강 생산 공정)(또는 EBT 편심 저출탕 전기로) + LF/VD 정련 → 합금강 사각 빌릿 연속 주조 → (반)연속 압연기로 마무리 압연 → 마무리 처리 → 검사 및 입고.

II. 생산량 꾸준히 증가하고 품질도 향상, 집중도 가속화
기어강 업계의 생산량은 여러 해 연속 꾸준한 성장세를 유지하고 있습니다. 중국특수강협회 통계에 따르면, 2024년 주요 회원사의 기어강 조강 생산량은 502만 톤으로 2021년 대비 39.1% 증가했습니다. 저부가가치 강재 시장의 경쟁이 갈수록 치열해지는 가운데, 선두 기업들은 '전문화, 정밀화, 특색화, 혁신' 분야로의 진출을 가속화하고 있습니다. 전 공정 비용 최적화, 지능형 생산라인 업그레이드, 최종 수요와의 긴밀한 연계 등의 조치를 통해 비용 절감과 효율 향상을 이루어 업계의 발전 품질을 지속적으로 높여 왔습니다. 현재의 생산 능력 확대 속도와 시장 수요 전망을 바탕으로 볼 때, 2025년 주요 회원사의 기어강 조강 생산량은 560만 톤에 달해 전년 동기 대비 11.6% 증가할 것으로 예상됩니다.

현재 기어강 생산업체들의 시장 집중도는 높은 편입니다. CITIC Pacific, Baowu Group, Shagang Group, Valin Group, HBIS Group 등이 전체 시장 점유율 50% 이상을 차지하고 있습니다. 그 외 Ansteel Group, Jianlong Group 등도 주요 생산업체입니다. 선두 기업들은 연구 개발 능력, 비용 통제력, 안정적인 고객 기반 등의 강점을 앞세워 인수 합병, 생산 능력 대체 등을 통해 규모를 확장하고 있습니다. 반면 중소 기업들은 환경 보호 기준, 기술적 장벽, 원자재 가격 변동 등 여러 압박 속에 생존 공간이 지속적으로 축소되면서 사업 전환이나 시장 퇴출을 맞이하고 있으며, '강자는 더 강해지는' 업계 구도가 뚜렷해지고 있습니다. III. 자동차용 수요 안정적, 산업 클러스터 효과 뚜렷
기어강은 기어 생산의 핵심 원자재로, 기계 산업에서 필수적인 핵심 기초 부품으로서 대부분의 완성 기계 설비에서 핵심 전동 캐리어 역할을 합니다. 기어강의 응용 시나리오는 광범위하며, 이에 따라 중국의 기어 산업은 주로 차량용 기어, 산업용 기어, 특수 기어 장비 등 3대 부문으로 구성됩니다. 이 중 차량용 기어가 시장 점유율 62%를 차지하고, 산업용 기어는 범용 기어와 특수 기어로 나뉘어 각각 18%와 12%의 시장 점유율을 보이며, 기어 장비는 시장 점유율 8%를 차지합니다.

최종 소비 수요 구조 측면에서 보면, 자동차 산업이 핵심 소비처로 50% 이상을 차지하며 기어강 생산량 증가를 견인하는 주요 동력입니다. 그다음으로 기계 산업이 약 30%의 비중을 차지하고, 나머지 수요는 가전, 의료, 궤도 교통 등 분야에 분포되어 있습니다.

지역별로 보면, 국내 기어 산업 클러스터 효과가 뚜렷합니다. 운송 원가, 공급 주기, 생산 협력 수준 등의 제약 요인으로 인해 중국 기어 산업 참여 기업들은 점차 지역적 집중과 규모화를 이루고 있습니다. 현재 중국 최대 기어 산업 클러스터는 화동 지역에 위치하며, 생산 및 판매량이 전국 기어 시장의 50% 이상을 차지합니다. 그다음으로 베이징-톈진-허베이, 동북 지역, 쓰촨-충칭 지역에 집중되어 있습니다. 이 중 자동차용 중대형 수동 변속기 기어 제품은 주로 창춘과 충칭에 자리 잡고 있으며, 특수 기어, 범용 기어, 중대형 기어는 주로 허베이, 저장, 장쑤 등 지역에 분포되어 있습니다.

IV. 수급 양측의 이중 견인: 기어강, 양적·질적 동반 성장의 새로운 단계 진입
공급 측면에서는 철강 산업의 심각한 내부 경쟁 속에서 업계 전반이 기술 혁신과 공정 돌파를 가속화해야 하는 상황에 직면하여, 기어강 제품이 고급화, 성능 극한화 방향으로 발전하도록 이끌고 있습니다. 또한 환경 보호 점검 및 에너지 소비 총량·강도 이중 통제 정책의 지속 추진과 맞물려 중소 기업들이 점차 퇴출되거나 전환하면서 업계 집중도가 한층 높아지고, 선두 기업의 생산 능력과 기술 우위가 더욱 부각되고 있습니다. 수요 측면에서는 자동차 산업이 여전히 기어강 소비의 핵심 버팀목이며, 신에너지 자동차의 빠른 침투가 내연기관차 수요 하락의 영향을 효과적으로 상쇄하고 있습니다. 공정 기계 분야는 국내 인프라 약점 보완과 해외 수출이라는 이중 견인 하에 굴착기, 크레인, 로더 등 핵심 기종을 중심으로 기어강 수요의 안정적 성장을 견인하고 있습니다. 또한 산업용 로봇, 정밀 공작 기계 등 신흥 제조 분야가 빠르게 부상하며 기어강 수요의 새로운 성장 포인트로 자리 잡고 있습니다. 종합하면, 기어강 산업은 "양적·질적 동반 성장"의 새로운 단계에 진입했으며, 고급화, 맞춤화, 친환경 발전이 산업 발전 전반을 관통하는 핵심 방향입니다.